Определение энергетического потенциала РЛ ИП

Задание:

  1. Определить:

    • энергетический потенциал РЛ ИП;

    • характеристики бортовой антенны: коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) и коэффициент усиления (направленного действия) антенны ;

    • максимальную дальность РЛ ИП без учёта затухания в атмосфере, а также

    • в условиях дождя с различной интенсивностью, облаков и тумана с различной водностью по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).

  2. Построить соответствующие графики.


Исходные данные:


    • Мощность импульса:

    • Предельная чувствительность приёмника при заданном соотношении

    • сигнал/шум:

    • Длина волны:

    • Эффективная отражающая поверхность цели:

    • Интенсивность дождя:

    • Водность облаков или тумана:

    • Диаметр антенны : .

    • Поглощение в ясной атмосфере:

      • для 9мм – 0.12


Выполнение:


  1. Определяем энергетический потенциал РЛ ИП:

;

.


  1. Определим характеристики бортовой антенны:

    • коэффициент усиления (направленного действия) антенны :

,

Эффективная площадь приемной антенны равна:


    • коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум) :

для свободного пространства справедливо выражение

а для среды с затуханием

Т. к. предельная чувствительность и остальные параметры РЛ ИП одинаковы, будем иметь:

или

Если обозначить , то получим ,

.

Преобразовав полученные выражения, будем иметь

.

Данное уравнение решается графически график представлен на рисунке 1.



Для ЭОП цели– дальность до цели в свободном пространстве

; ; ;


1

2

3

км

68,343

89,945

102,197


Учтя затухания электромагнитной энергии на единицу расстояния в атмосфере, получим:

1

2

3

Дб

8,201

10,793

12,264


Определяем из графика (рис. 1) соответствующий коэффициент затухания в атмосфере

1

2

3


0,5788

0,5223

0,4961


  1. Определяем максимальную дальность РЛ ИП без учета затухания в атмосфере по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).


Пусть мощность является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.

; ; ; ;

Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, без учета потерь в атмосфере, облаках, дожде, тумане, снеге, будет иметь вид:


1

2

3

м

68343,44

89945,03

102197,28


График зависимости (дальности обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей без учёта потерь в атмосфере и гидрометеорах):



  • Определяем максимальную дальность по целям для РЛ ИП миллиметрового диапазона с учетом влияния поглощения и рассеивания электромагнитной энергии в атмосфере с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП).


Пусть мощность является пороговой мощностью, при которой реализуется заданная величина отношения сигнал/шум, обеспечивающая требуемые вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги.


      • ; ; ; ; ;


Тогда максимальная дальность действия РЛ ИП, с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:


1

2

3

м

39557,18

52060,18

59152,79


График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):



      • ; ; ; ; ;


Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:


1

2

3

м

35695,78

46978,29

53377,64


График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):


      • ; ; ; ; ;

Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:


1

2

3

м

33905,18

44621,73

50700,07


График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП целей с учетом потерь в атмосфере):


      • ; ; ; ; ;


Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:


1

2

3

м

39557,18

35697,15

33905,18


График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):


      • ; ; ; ; ;


Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:


1

2

3

м

52060,18

46980,09

44621,73


График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):


      • ; ; ; ; ;


Максимальная дальность действия РЛ ИП с учетом потерь в атмосфере будет иметь вид:


1

2

3

м

59151,79

53379,68

50700,07


График зависимости (дальность обнаружения и распознавания цели РЛ ИП миллиметрового диапазона от ЭОП цели с учетом потерь в атмосфере):


  • Определяем максимальную дальность РЛ ИП по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях дождя с различной интенсивностью.

Используем график зависимости коэффициента ослабления радиоволн от частоты для дождя с различной интенсивностью рис.2:



для длины волны мм коэффициент ослабления радиоволн при интенсивности дождя :

  • ;

  • – ;

  • –.


    • Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ;


;


-с учётом интенсивности дождя получаем


1

2

3

дб

146,938

194,779

304,128


Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

11

12

13


0,1235

0,1018

0,0742


Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

11

12

13


0,1235

0,1018

0,0742



1

2

3

м

8440,415

6957,362

5071,083


График зависимости максимальной дальности РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью :


  • Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ; ;


;


-с учётом интенсивности дождя получаем


1

2

3

дб

193,382

256,343

400,255


Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

21

22

23


0,10232

0,0839

0,0607


Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

21

22

23


0,10232

0,0839

0,0607



1

2

3

м

6992,9

5734,01

4148,45


График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:


  • Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ; ;


;


-с учётом интенсивности дождя получаем


1

2

3

дб

219,724

291,262

454,778


Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

31

32

33


0,09358

0,07657

0,05527


Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

31

32

33


0,09358

0,07657

0,05527



1

2

3

м

6395,58

5233,06

3777,34


График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:


; ; ; ;


Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:

Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью будет иметь вид:



1

2

3

м

7278,58

9579,15

10884,01


График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :



; ; ; ;


Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:

Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью будет иметь вид:



1

2

3

м

5973,228

7861,195

8932,04


График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :



; ; ; ;


Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:

Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью будет иметь вид:



1

2

3

м

4332,29

5701,62

6478,29


График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :



  • Определяем максимальную дальность РЛ ИП по целям с различной эффективной отражающей поверхностью (ЭОП) в условиях облаков и тумана с различной водностью.

Используем график зависимости коэффициента поглощения радиоволн от частоты для туманов с различной водностью рис.3:

для длины волны коэффициент поглощения радиоволн при водности туманов равен:

  • –;

  • – ;

  • –.


    • Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ;


;


с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем:


1

2

3

дб

73,127

293,877

683,434


Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

11

12

13


0,1944

0,07608

0,04067


Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях туманов с различной водностью:

11

12

13


0,1944

0,07608

0,04067



1

2

3

м

13285,97

6843,02

4156,36


График зависимости максимальной дальности РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью :


  • Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ; ;


;


с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем:


1

2

3

дб

96,241

386,764

899,45


Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

21

22

23


0,16339

0,06223

0,03294


Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

21

22

23


0,16339

0,06223

0,03294



1

2

3

м

11166,63

5597,28

3366,38


График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:


  • Для ЭОП цели дальность до цели в свободном пространстве

; ; ; ;


;


с учётом поглощения радиоволн в условиях тумана с водностью получаем:


1

2

3

дб

109,351

439,448

1021,973


Определяем из графика рис.1 соответствующий коэффициент затухания в атмосфере (соотношение сигнал/шум):

31

32

33


0,15039

0,05669

0,02983


Максимальная дальность РЛ ИП по целям с ЭОП цели в условиях дождя с различной интенсивностью:

31

32

33


0,15039

0,05669

0,02983



1

2

3

м

10278,17

5098,98

3048,54


График зависимости максимальной дальностью РЛ ИП по целям с постоянной ЭОП в условиях дождя с различной интенсивностью:



; ; ; ;


Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:


Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях тумана с постоянной водностью будет иметь вид:



1

2

3

м

11576,696

15235,79

17311,198


График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :



; ; ; ;


Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:


Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях туманов с постоянной интенсивностью будет иметь вид:



1

2

3

м

4442,32

5846,43

6642,82


График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :



; ; ; ;


Средний коэффициент затухания в атмосфере в условиях дождя с постоянной интенсивностью и различной ЭОП целей:


Максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях туманов с постоянной водностью будет иметь вид:



1

2

3

м

2356,48

3101,3

3523,76


График зависимости максимальная дальность действия РЛ ИП по целям с различной ЭОП в условиях дождя с постоянной интенсивностью :



23


Подобные работы:

Актуально: